การใช้งาน HMI ร่วมกับ PLC     เบื้องต้น

          ในบางครั้งอยากแสดงผลข้อมูลจาก PLC ไม่ว่าจะเป็นสถานะการทำงานของปั๊มน้ำ การเปลี่ยน Parameter ต่างๆ ณ บริเวณหน้างาน จำเป็นต้องใช้ HMI ในการแสดงผลและคอนโทรลระบบต่างๆได้ ซึ่งมีประโยชน์อย่างมากหากนำมาใช้กับ PLC นอกจากนี้สามารถนำไปปรับใช้ได้หลากหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับการใช้งานของแต่ละคน

           จะมาสอนการใช้งาน HMI ร่วมกับ PLC ให้มีความรู้ความเข้าใจเบื้องต้น ซึ่ง HMI ที่ใช้ในการสาธิต คือ HMI Samkoon รุ่น SK-070MW ส่วน PLC ที่ใช้งานคือ Amsamotion รุ่น AMX-FX3U-M26MR-E โดยจะมี Protocol ในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ที่สามารถใช้งานได้อยู่ 3 รูปแบบพื้นฐานคือ Modbus RS-422, Modbus RS-485 และ Ethernet IP แบบ Direct Connection (สามารถต่อแบบ Network ได้) แต่ในบทความนี้ขอสาธิตการใช้งานแบบ Modbus RS-422 นะครับ

ลักษณะการรับส่งข้อมูลระหว่าง HMI กับ PLC

          จะมีอยู่ทั้งหมด 4 รูปแบบหลักๆ ด้วยกัน คือ

          1. HMI ส่งข้อมูลจาก PLC ในรูปแบบ Bit อยู่ในรูปแบบ Boolean จะมีแค่ 1 (True) กับ 0 (False) แนวทางการนำไปใช้ เช่น การคอนโทรลผ่านหน้าจอไม่ว่าจะเป็นกดปุ่มให้ทำงาน กดปุ่มให้หยุด หรือกดปุ่มเพื่อสลับการทำงาน เป็นต้น

          2. HMI รับข้อมูลจาก PLC ในรูปแบบ Bit อยู่ในรูปแบบ Boolean จะมีแค่ 1 (True) กับ 0 (False) แนวทางการนำไปใช้ เช่น การแสดงสถานะการทำงานปั๊มน้ำ การโชว์สถานะหลอดไฟ เป็นต้น

          3. HMI ส่งข้อมูลจาก PLC ในรูปแบบ Word เป็นข้อมูลรูปแบบตัวเลขต่างๆ สามารถแสดงค่าชนิดข้อมูลแบบ Integer และ Float ได้ แนวทางการนำไปใช้ เช่น การเปลี่ยนแปลง Parameter บางอย่างไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนความเร็วรอบมอเตอร์ การตั้งค่าอัตราการไหลของน้ำเพื่อให้ปั๊มปรับความเร็วรอบอัตโนมัติ เป็นต้น

          4. HMI รับข้อมูลจาก PLC ในรูปแบบ Word เป็นข้อมูลรูปแบบตัวเลขต่างๆ สามารถแสดงค่าชนิดข้อมูลแบบ Integer และ Float ได้ แนวทางการนำไปใช้ เช่น การแสดงค่า Parameter บางอย่างไม่ว่าจะเป็นการแสดงข้อมูลของ Power Meter การแสดงผลของอุณหภูมิ การแสดงผลของแรงดันในระบบ เป็นต้น

การต่อใช้งานแบบ Modbus RS-422

          1. วิธีการตั้งค่าในการสื่อสารแบบ Modbus RS-422 เป็นดังนี้

               1.1 โดยจะใช้สายที่แถมมากับ HMI ที่ปลายสายอีกด้านเป็น DB-9 ต่อเข้ากับ HMI ที่ COM1 แล้วทำการเข้าโปรแกรม SKTool 7.1 เมื่อเข้ามาแล้วให้กดที่ File > New จากนั้นให้เลือก New Project แล้วกด OK

               1.2 ทำการตั้งชื่อไฟล์ แล้วเลือก Size/Series กับ Model ให้ตรงกับรุ่นที่เราใช้ ในที่นี้ตั้งชื่อไฟล์ว่า Test_RS422 แล้วเลือก Size/Series: 7.0 (เพราะหน้าจอที่ใช้ขนาด 7 นิ้วนั่นเอง) ส่วน Model ตามชื่อรุ่นคือ SK-070MW ส่วน Show Model จะเป็น Horizontal เหมือนเดิม จากนั้นทำการกด NEXT

               1.3 เลือก Link Interface เป็น COM1 (อ้างอิงจากการต่อ DB9 เข้ากับ HMI) แล้วเลือก Device Service เป็น MITSUBISHI (เนื่องจาก Amsamotion ข้างในใช้ของ Mitsubishi) จากนั้นเลือกรุ่นเป็นของ FX3U แล้วกด NEXT

               1.4 ส่วนหน้านี้ตั้งได้ตามใจชอบ ส่วนผมจะเลือกเป็น Default แล้วกด Finish

          2.โดยจะสาธิตลักษณะการส่งรับข้อมูลแบบ Modbus RS-422 ดังนี้

               2.1 ใช้คำสั่ง Bit Switch เป็นการสร้าง Input แบบ Bit ซึ่งในที่นี้จะสร้างเป็นปุ่มกดจำลองสวิตซ์ไฟ โดยจะมีสถานะ 2 รูปแบบคือ 1 (True) กับ 0 (False) เท่านั้น โดยจะใช้ตัวแปรเป็น M0 นั่นเอง สามารถแก้ไขรูปภาพแสดงสถานะได้ตามใจชอบ หากมีการใช้ตัวหนังสือภาษาไทย แนะนำให้ใช้ฟอนต์ของ AngsanaUPC การตั้งค่าการใช้งานเป็นดังนี้

เลือกรูปแบบการใช้งานของปุ่มกด

เลือก Address ที่ใช้งาน

แก้ไขการโชว์ Status

               2.2 ใช้คำสั่ง Bit Lamp เป็นการสร้าง Output แบบ Bit ซึ่งในที่นี้จะสร้างเป็นการจำลองหลอดไฟ โดยจะมีสถานะ 2 รูปแบบคือ 1 (True) กับ 0 (False) เท่านั้น โดยจะใช้ตัวแปรเป็น M1 ดังนี้

เลือก Address ที่ใช้งาน

               2.3 ใช้คำสั่ง Numerical Input เป็นการสร้าง Input แบบ Word จะให้กรอกข้อมูลลงไปในตัวแปร D0 ดังนี้

เลือก Address ที่ใช้งาน

               2.4 ใช้คำสั่ง Numerical Display เป็นการสร้าง Output แบบ Word จะใช้แสดงข้อมูลที่เชื่อมกับตัวแปร D0 ดังนี้

เลือก Address ที่ใช้งาน

          3. ลักษณะการวาง Layout ของ HMI

          4. Ladder ของ PLC ที่ใช้ในการทดสอบ

          5. วิดีโอสำหรับการทดสอบ

          โดยการทำงานคือ M0 รับสัญญาณจาก HMI เพื่อส่งข้อมูลเข้าให้กับ M1 แล้วแสดงบน HMI และ D0 ก็เช่นกัน รับข้อมูลจาก HMI แล้วส่งให้ D1 เพื่อแสดงเลขที่ทำการกรอกจาก HMI